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té avant doit alors tomber exactement sur la
plaque d'extrémité arrière.
•
Avant d'insérer le thermomètre dans l'alésage
du cylindre en aluminium, mettre quelques
gouttes d'eau afin d'améliorer le transfert de
chaleur.
•
Placer le thermomètre dans l'alésage, lire la
température initiale et l'inscrire dans le tableau.
•
Lire et noter la température toutes les 60 se-
condes dans le cadre d'une série de mesures de
10 minutes.
•
Enlever la plaque d'extrémité arrière, dévisser le
cylindre en aluminium et calculer sa masse m en
le pesant.
•
Mesurer le diamètre d de la surface noircie à
l'aide du pied à coulisse et calculer la surface A.
•
Représenter le réchauffement du cylindre en
aluminium sur un diagramme température-
temps. Tracer une droite d'interpolation en re-
liant les points de mesure.
L'augmentation de la température ΔT par minute
résulte de la pente ascendante de la droite.
La quantité de chaleur Q, qui est ajoutée en une
minute à la surface noircie du cylindre en alumi-
nium, peut être calculée à partir de l'augmentation
de la température par minute ΔT, de la masse m du
cylindre en aluminium et de la capacité thermique
spécifique de l'aluminium
=
⋅
Δ ⋅
Q
c
m
T
Al
La capacité thermique spécifique de l'aluminium est
J
=
c
896
Al
°
⋅
kg
C
•
Calculer la puissance rayonnée S par unité de
2
surface (par cm
et par min.) à l'aide de l'équa-
tion 2.
Q
S =
A
3.2 Détermination de la puissance rayonnée d'u-
ne ampoule électrique
Equipement supplémentaire requis :
1 douille de lampe E14
1 ampoule électrique 12 V, 25 W, E14 (matériel d'u-
sage)
1 transformateur avec redresseur (230 V, 50/60 Hz)
ou
1 transformateur avec redresseur (115 V, 50/60 Hz)
Câble d'expérimentation
E
lwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Allemagne • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Allemagne • www.3bscientific.com
c .
Al
(1)
(2)
U8495320
U33300-230
U33300-115
Sous réserve de modfications techniques
© Copyright 2008 3B Scientific GmbH
L'air étant un mauvais conducteur de chaleur, la
conduction thermique ne joue qu'un rôle secondaire
dans le cadre de cette expérience. Etant donné que
l'air réchauffé se déplace vers le haut et non pas en
direction du « corps noir », le flux thermique ne
contribue pas seulement à réchauffer le cylindre en
aluminium.
•
Visser l'ampoule sur la douille et la brancher sur
l'alimentation électrique.
•
Enlever le tube en papier durci et monter le
cylindre en aluminium muni de la bague d'ex-
trêmité sur le statif (fig. 2).
•
Positionner le cylindre en aluminium à un écart
l d'env. 4 cm du filament incandescent de l'am-
poule.
•
Comme pour l'expérience réalisée au point 3.1,
déterminer la quantité de chaleur et la puis-
sance rayonnée par unité de surface.
Si l'on imagine la source de rayonnement sous forme
de point entourée d'une sphère de rayon r = l, la
puissance totale rayonnée S
est obtenue à partir du produit de la puissance ray-
onnée calculée S et de la surface de la sphère A
=
⋅
S
A
S
G
0
Fig. 1 Mesure du rayonnement thermique du soleil
°C
Fig. 2 Détermination de la puissance rayonnée d'une
ampoule électrique
de l'ampoule électrique
G
:
O
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